CN109072530A - 洗衣机驱动装置和具有其的洗衣机及洗衣机驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为了形成高洗涤度的强力的三维立体洗涤水流而在形成基于波轮和洗涤槽的相反方向驱动的相反方向洗涤水流时可将能量消耗最小化的洗衣机驱动装置和具有其的洗衣机及洗衣机驱动方法。上述洗衣机驱动装置的特征在于，包括：双转子双定子方式的驱动马达，具有能够通过双定子独立控制的内转子和外转子；内轴，用于向波轮传递外转子输出；外轴，用于向洗涤槽传递内转子输出；以及控制单元，用于控制内转子和外转子，控制单元以如下的方式进行控制：当进行洗涤行程时，在波轮向顺时针方向及逆时针方向切换旋转方向时具有停止时间，洗涤槽以在波轮的顺时针方向及逆时针方向的驱动时间结束之前启动来向与波轮的旋转方向相反的方向驱动。

Description

洗衣机驱动装置和具有其的洗衣机及洗衣机驱动方法

技术领域

本发明涉及洗衣机，更具体地涉及洗衣机驱动装置和具有其的洗衣机及洗衣机驱动方法，为了形成高洗涤度的强力的三维立体洗涤水流，当形成基于波轮和洗涤槽的相反方向驱动的相反方向洗涤水流时，可使能量消耗最小化。

背景技术

在韩国公开专利公报第10-1999-0076570号(专利文献1)中提出的兼备脱水功能的洗衣机中，洗涤马达具有低速高扭矩马达特性，与洗涤马达相比，脱水马达具有高速低扭矩马达特性，上述洗涤马达呈直径大于脱水马达的外转子型，脱水马达呈内转子型，洗涤马达处于外侧，脱水马达处于内侧。

在上述专利文献1中的洗衣机中，洗涤马达为外转子型，且直径大于脱水马达的直径，但是，在8kg以上的大容量洗衣机中，因驱动扭矩的不足而无法对大容量洗涤物进行处理。

尤其，在上述专利文献1中的洗衣机中，形成通过直径大于脱水马达的直径、配置于外侧、具有低速高扭矩马达特性的外转子型的洗涤马达来驱动搅拌体的结构，因而很难通过使需要更大的启动扭矩的旋转槽与搅拌体向相反方向驱动来体现强力的洗涤水流。

因此，虽然上述专利文献1中的洗衣机提出使用2个驱动马达来独立驱动搅拌体和旋转槽的结构，但是，在大容量洗衣机中，很难形成利用高扭矩的多种方式的洗涤水流。

在上述专利文献1的洗衣机中，当处于洗涤行程时，将脱水马达设定为与洗涤马达相反方向的通电模式，或者在通过电制动器来防止旋转槽空转的状态下，仅通过基于洗涤马达的搅拌体的驱动来形成洗涤水流，从而，发生可在洗衣机洗涤大负荷的洗涤物的更强力的束流(洗涤力)。

尤其，上述专利文献1的洗衣机在通过使波轮(搅拌体)和洗涤槽(旋转槽)向相反方向旋转，来形成提高洗涤度的强水流时，因直径小，从而若利用驱动扭矩小的内转子对装有很多洗涤物和水的洗涤槽进行初期启动，则由于内转子的驱动扭矩的不足，导致过度消耗初期启动电流，从而存在发生效率降低的问题。

考虑到这种以往的全自动洗衣机的问题，本申请人员提出了通过在韩国公开专利公报第10-2015-0008347号(专利文献2)组合双转子双定子方式的双动力驱动马达和行星齿轮装置，同时独立驱动脱水槽和波轮，从而形成多种洗涤水流的技术。

在上述专利文献2中，提出了当处于洗涤行程时，通过使波轮和洗涤槽向相同或相反方向旋转的方法来形成基于双动力的相反方向的水流等的洗涤方法，但是，尚未提出将减少消耗电流、提高洗衣机效率考虑在内的水流形成方法。

尤其，在专利文献2中，当洗涤行程时形成基于相反方向的洗涤水流时，使洗涤槽与波轮向不同方向及相同速度驱动会导致当洗涤槽驱动时带电流被消耗，从而导致能量消耗变大。

另一方面，在利用单动力的以往的全自动洗衣机的运行方法中，波轮反复进行顺时针方向旋转、停止、逆时针方向旋转、停止并通过方向切换产生垂直上升、下降水流，从而使洗涤物与水和洗涤剂充分接触。

在此情况下，使用如下方法：作为驱动马达使用交流(A.C.)感应马达，随着施加驱动信号，通过预先设定的转速(RPM)，启动时间和停止时间分别在0.5秒钟至2秒钟的范围内，以短时间周期反复进行启动和停止或者在启动时间内赋予短时间的停止时间的间歇驱动方法等。在此情况下，运转率适用50％。

感应马达具有低噪音、低振动等的特征，但是，由于感应马达为在低速状态下具有低扭矩特性且动态反应缓慢的异步电动机，当处于洗涤行程时，很难向顺时针方向和逆时针方向迅速切换旋转方向并形成强力洗涤水流。

与此相反，无刷直流(BLDC)马达为动态反应迅速、具有低转子惯性、速度控制简单的动态电动机，但是，以往，作为洗衣机用驱动装置，尚未提出突显这种无刷直流马达的特征的驱动方法。

发明内容

技术问题

因此，本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于，提供如下洗衣机驱动装置及利用其的洗衣机：为了利用双转子双定子方式的双动力驱动马达，形成高洗涤度强力的三维立体洗涤水流，当形成基于波轮和洗涤槽的相反方向驱动的相反方向洗涤水流时，可使能量消耗最小化。

本发明的再一目的在于，提供如下的洗衣机驱动方法：当利用双动力来使波轮和洗涤槽向相反方向驱动时，通过改善双动力驱动马达的启动方法和停止方法，来可形成洗涤力高的强力涡流。

本发明的另一目的在于，提供如下的洗衣机及洗衣机驱动方法：以可充分适用无刷直流马达的特征的方式使启动时间充分大于停止时间，以此提高运行率并缩减整体洗涤时间，从而可以使整体消耗电力最小化。

本发明的再一目的在于，提供洗衣机驱动装置及利用其的洗衣机，当形成相反方向洗涤水流时，将驱动扭矩小的内转子的磁铁使用具有高磁通密度的稀土类磁铁，因此通过使内转子的驱动扭矩增大，来达到在初期启动装有很多洗涤物和水的洗涤槽时也不产生负担。

本发明的另一目的在于，提供如下的洗衣机驱动装置及利用其的洗衣机，利用驱动扭矩大的大直径的外转子驱动洗涤槽，驱动扭矩小的小直径的内转子通过使用稀土类的高磁力磁铁，来与外转子类似地使驱动扭矩增大，从而驱动波轮。

本发明的再一目的在于，提供如下洗衣机驱动装置及利用其的洗衣机，通过相同的体现以使驱动扭矩增大的方式使用稀土类的高磁力磁铁的小直径的内转子和驱动扭矩大的大直径的外转子的驱动扭矩，来当处于洗涤行程及漂洗行程时，可同时驱动波轮和洗涤槽，来可形成多种洗涤水流及漂洗模式。

解决问题的方案

根据本发明的第一特征，本发明的特征在于，包括：双转子双定子方式的驱动马达，具有可通过双定子独立控制的内转子和外转子，选择性地产生内转子输出和外转子输出；内轴，用于向波轮传递上述外转子输出或内转子输出；外轴，以可旋转的方式与上述内轴的外周相结合，用于向洗涤槽传递上述内转子输出或外转子输出；以及控制单元，通过向上述双定子独立施加第一驱动信号及第二驱动信号，来控制内转子和外转子，上述控制单元以如下的方式进行控制：当进行洗涤行程时，在上述波轮向顺时针方向及逆时针方向切换旋转方向时具有停止时间，上述洗涤槽在波轮的顺时针方向及逆时针方向的驱动时间结束之前启动来向与波轮的旋转方向相反的方向驱动。

上述洗涤槽的驱动可延长至波轮的停止时间之后来进行驱动。

并且，在波轮沿着顺时针方向及逆时针方向启动的同时，上述洗涤槽可向与波轮的旋转方向相反的方向驱动后，其驱动时间小于波轮的驱动时间。

尤其，上述波轮的驱动时间和停止时间可设定在1.5:1至10:1的范围。

上述波轮进行启动及停止动作时，可进行超调驱动，上述波轮启动时，可进行斜坡上升驱动。并且，上述波轮能够以可变速度驱动。

为了切换上述波轮的旋转方向，若执行电子制动的时间点的波轮的转速越高，停止时间可以越增加。在此情况下，可利用用于驱动外转子的驱动器实施电子制动来使上述波轮停止。

并且，上述内转子的驱动扭矩可设定成与外转子的驱动扭矩相同，在此情况下，上述内转子可使用稀土类磁铁，上述外转子可使用铁素体磁铁。

上述外转子可包括：多个第二磁铁，在上述定子的外部面隔着规定缝隙配置，交替配置有N极及S极；第二背轭，配置于上述第二磁铁的背面；以及外转子支撑体，用于支撑上述第二磁铁及第二背轭。

在此情况下，上述外转子支撑体可包括：外侧平坦部，在杯形状的底面中与上述定子的内定子线圈及外定子线圈相向；内侧平坦部，与内轴相结合；以及倾斜连接部，用于连接上述外侧平坦部和内侧平坦部，在上述外侧平坦部的与上述内定子线圈及外定子线圈相向的部分可具有第一贯通孔及第二贯通孔，上述第一贯通孔及第二贯通孔用于分别向外部排出从内定子线圈及外定子线圈产生的热量。

并且，上述外转子支撑体可包括：多个辐射方向加强筋，在外转子支撑体的外周面及内周面分别按规定的角度向辐射方向突出；以及第一圆周方向加强筋至第三圆周方向加强筋，在外转子支撑体的内周面沿着圆周方向隔开间隔形成。

上述控制单元可使上述波轮向第一方向旋转驱动第一时间，在上述第一时间结束之前，使洗涤槽向与上述第一方向相反的方向旋转驱动第二时间，若经过上述第一时间，则使波轮停止，在经过上述第一时间之后，若经过上述第二时间，则使上述洗涤槽停止

根据本发明的第二特征，本发明提供洗衣机，其特征在于，包括：外槽，用于收容洗涤水；洗涤槽，以可旋转的方式配置于上述外槽的内部，用于执行洗涤和脱水；波轮，以可旋转的方式配置于上述洗涤槽的内部，用于形成洗涤水流；以及洗衣机驱动装置，用于同时或选择性地驱动上述洗涤槽和波轮。

根据本发明的第三特征，本发明提供一种洗衣机驱动方法，其特征在于，包括：第一步骤，使波轮向第一方向旋转驱动第一时间；第二步骤，在上述第一时间结束之前，使洗涤槽向与上述第一方向相反的方向旋转驱动第二时间；第三步骤，若经过上述第一时间，则使波轮停止；第四步骤，在经过上述第一时间之后，若经过上述第二时间，则使上述洗涤槽停止；以及第五步骤，在经过上述第二时间之后，经过波轮的停止时间的情况下，以将波轮和洗涤槽的旋转方向分别设定成反方向的方式依次执行上述第一步骤至第四步骤。

发明的效果

如上所述，在本发明中，当利用双转子双定子方式的双动力驱动马达，使波轮和洗涤槽形成基于波轮和洗涤槽的相反方向驱动的相洗涤水流时，既可使能量消耗最小化，又可形成高洗涤度强力的三维立体洗涤水流。

并且，在本发明中，当利用双动力来使波轮和洗涤槽向相反方向驱动时，通过改善双动力驱动马达的启动方法和停止方法，来可形成洗涤力高的强力涡流。

尤其，在本发明中，以可充分适用无刷直流马达驱动的特征的方式使启动时间充分大于停止时间，以此提高运行率并缩减整体洗涤时间，从而可以使整体消耗电力最小化。

并且，在本发明中，当处于利用双动力来使波轮和洗涤槽向相反方向旋转的双方向水流洗涤行程时，可通过设定内转子和外转子的启动时间和停止时间的适当比例，提高运行率、改善洗涤水流来谋求提高洗衣机的效率。

在本发明中，通过利用驱动扭矩大的大直径的外转子来驱动需要高扭矩的洗涤槽，驱动扭矩小的小直径的内转子通过使用稀土类的高磁力磁铁来与外转子类似地使驱动扭矩增大，从而可驱动波轮。

并且，在本发明中以使驱动扭矩增大的方式等同地体现使用稀土类的高磁力磁铁的小直径的内转子和驱动扭矩大的大直径的外转子的驱动扭矩，来当处于同时驱动洗涤行程及漂洗行程时，同时驱动波轮和洗涤槽，从而可形成相反方向洗涤水流等多种水流及漂洗模式。

在本发明中，当形成相反方向洗涤水流时，因直径太小，从而作为驱动扭矩小的内转子的磁铁使用具有高磁通密度的稀土类磁铁，因此通过增大内转子的驱动扭矩，来达到在初期启动装有很多洗涤物和水的洗涤槽时也不产生负担。

并且，在本发明中，将驱动扭矩大的外转子与需要高扭矩的洗涤槽相连接，在低扭矩的条件下，将驱动扭矩小的内转子与可驱动的波轮相连接，并使用稀土类磁铁，因此通过使内转子的驱动扭矩增大，来可形成与反方向洗涤水流相同的多种水流及漂洗模式。

并且，在本发明中通过去除用于扭矩变速的行星齿轮装置，来结构变得简单，因此可提高组装生产性、减少制造成本，可去除扭矩变速时产生的噪音。

本发明通过相同地体现内转子和外转子的驱动扭矩，来还可适用于大容量洗衣机。

附图说明

图1为具有本发明第一实施例的洗衣机驱动装置的洗衣机的轴方向剖视图。

图2为图1中所示的洗衣机驱动装置的轴方向部分切割剖视图。

图3a至图3d分别为在图2中所示的外转子的后视图、内侧视图、右侧视图及图3a的A-A线剖视图。

图4a为本发明的驱动马达的直径方向剖视图。

图4b为使用于定子组装的定子芯组装体的简要剖视图。

图4c为构成定子芯的分割芯的俯视图。

图5为在对内转子使用铁素体磁铁和Nd磁铁的情况下比较扭矩和效率的关系来示出的曲线图。

图6为本发明的洗衣机控制装置的框电路图。

图7为示出本发明的整个洗衣机驱动方法的流程图。

图8a及图8b为示出本发明的相反方向洗涤水流形成方法的流程图。

图9至图12分别为用于体现本发明的相反方向洗涤水流形成方法的波轮和洗涤槽的转速时序图。

图13为本发明第二实施例的洗衣机驱动装置的轴向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。在此过程中，为了说明的明确性和便利性，图中示出的结构要素的大小或形状等可被放大。

参照图1至图4c，本发明第一实施例的洗衣机包括：外壳100，用于形成外形；外槽110，配置于外壳100的内部，用于收容洗涤水；洗涤槽120，以可旋转的方式配置于上述外槽110的内部，用于执行洗涤和脱水；波轮130，以可旋转的方式配置于上述洗涤槽120的底部，用于形成洗涤水流；洗衣机驱动装置150，设置于上述洗涤槽120和外槽110的下部，用于同时或选择性地向洗涤槽120和波轮130提供用于洗涤行程、漂洗行程、解开行程及脱水行程等的驱动力。

上述洗衣机驱动装置150包括：双转子双定子方式的驱动马达140，安装于外槽110的下部，用于从内转子40和外转子50产生双动力；以及外轴20及内轴30，通过接收上述驱动马达150的由内转子40和外转子50提供的双动力，来向上述波轮130和洗涤槽120传递。

如图2所示，驱动马达140包括：内转子40，与外轴20相连接；外转子50，与内轴30相连接；以及定子60，在内转子40与外转子50之间隔着空隙配置，用于使内转子40和外转子50旋转驱动。上述定子60具有分别使内转子40和外转子50独立驱动的双定子结构。

由此，如图4a，定子60以可利用图6所示的第一驱动器530、第二驱动器540来选择性地或独立地驱动内转子40和外转子50的方式具有外定子60b和内定子60a。以下，在后述的实施例的说明中，例示外定子和内定子形成为一体，但是也可以形成分离的结构。

上述外轴20包括：第一轴22，以可旋转的方式与内轴30的外周相结合，一端与内转子40的中心相连接；以及第二轴24，一端与第一轴22的另一端相结合，另一端与洗涤槽120相结合。在此情况下，第一轴22和第二轴24可构成为一体型。

在内轴30的外周面与第一轴22的内周面之间，设置圆筒形态的第一套筒轴承80，在第二轴24的上端内部面设置第二套筒轴承82，从而以可旋转的方式对内轴30进行支撑。

第一轴22的外部面形成内转子40的内转子支撑体46通过衬套48相连接的第一连接部90，在输入内轴30的下端形成外转子50的外转子支撑体56通过衬套58相连接的第二连接部92。

第一连接部90及第二连接部92可呈通过形成于外轴20及内轴30的外部面的突起来锯齿(Serration)结合或花键结合的结构，可呈通过形成键槽来互相键结合的结构。

其中，在外轴20的下端螺纹连接用于防止外转子支撑体46从输入外轴20脱离的第一固定螺母34，在内轴30的下端螺纹连接用于防止外转子50的外转子支撑体56脱离的第二固定螺母36。

在第二轴22的上端外部面形成与洗涤槽120相连接的第三连接部94，在内轴32的上端外部面形成与波轮130相连接的第四连接部96。

第三连接部94及第四连接部96可呈通过形成于第二轴22及内轴30外部面的突起来锯齿结合或者花键结合的结构，可呈通过形成键槽来互相键结合的结构。

在第二轴22与内轴30之间安装用于防止洗涤水漏水的第一密封件220，在第二轴22与第二轴承外罩10之间安装用于防止洗涤水漏水的第二密封件221。

在第一轴22的外部面配置第一轴承26，在第二轴24的外部面配置第二轴承28，从而以可旋转的方式支撑第一轴22及第二轴24。

第一轴承26设置于第一轴承外罩102，第二轴承28设置于第二轴承外罩10。

第一轴承外罩102从定子支撑体270向内侧延伸形成，在内面形成有放置第一轴承的第一轴承放置部104。

第二轴承外罩10包括：第二轴承放置部12，由金属材质形成，用于放置第二轴承28；第二密封件固定部14，从第二轴承放置部12向外侧方向延伸，用于固定第二密封件221；连接部16，从第二密封件固定部14向下侧方向弯曲，呈圆筒形态；以及平板部18，从连接部16的下端向外侧方向延伸，固定于外槽110。平板部18通过螺栓260固定于定子支撑体270及外槽110。

其中，在外槽110的中心形成有开口部，在第二轴承外罩10中，中心部通过外槽110的开口部向内部突出配置，平板部18与外槽110的背面相接触，在第二轴承外罩10层叠定子支撑体270后，通过一个螺栓260紧固于外槽110。

如后述内容，在本发明中通过由双转子-双定子构成的双动力结构的驱动马达140，洗涤槽120和波轮130同时或选择性地且向相同方向及相反方向旋转，并形成多种方式的洗涤水流。

以下，参照图2至图4c，详细说明由双转子双定子构成的双动力结构的驱动马达140。

驱动马达140包括外转子50、内转子40及定子60，定子60以可选择性地或独立地驱动外转子50和内转子40的方式具有外定子60b和内定子60a。如图4a，定子可形成使外定子和内定子形成为一体的结构或使外定子和内定子分离的结构。

首先，如图2所示，内转子40包括：多个第一磁铁42，在定子60的内部面隔着规定缝隙配置，交替配置有N极及S极；第一背轭44，配置于上述第一磁铁42的背面；以及内转子支撑体46，通过镶嵌注塑与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体。

其中，内转子支撑体46通过由热固化树脂进行注塑来与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体，例如，由聚酯纤维等的块状模塑料(BMC，Bulk Molding Compound)模塑材料或热塑性树脂进行注塑来与第一磁铁42及第一背轭44形成为一体。

内转子支撑体46的内侧端部通过第一衬套48与第一轴22的第一连接部90相连接，外侧端部直角弯曲，从而在内转子支撑体46的外部面固定有第一磁铁42及第一背轭44，并且呈杯状。

因此，若内转子40旋转，则第一轴22及第二轴24旋转，从而向洗涤槽120传递内转子40的旋转力。

内转子40的直径小，从而驱动扭矩小于外转子50。因此，如后述当通过向相反方向强力旋转波轮和洗涤槽，来形成高洗涤度的三维立体洗涤水流时，用于驱动洗涤槽120的内转子40使用钕(Nd)磁铁等稀土类磁铁，来使驱动扭矩增大。

在洗涤槽120装有很多洗涤物和水的情况下，若在初期启动时存在无理，则过度消耗初期启动电流，从而可产生效率的降低，但是通过增大内转子的驱动扭矩来不发生这种问题。

并且，外转子50包括：多个第二磁铁52，在定子60的外部面隔着规定缝隙配置，交替配置有N极及S极；第二背轭54，配置于上述第二磁铁52的背面；以及外转子支撑体56，通过镶嵌注塑，与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体。

其中，外转子支撑体56通过由热固化树脂进行注塑来与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体，例如，由聚酯纤维等的块状模塑料(Bulk Molding Compound)模塑材料或热塑性树脂进行注塑来与第二磁铁52及第二背轭54形成为一体。

外转子支撑体56的内侧端部与内轴30的第二连接部92相连接，与内轴30一同旋转，外侧端部直角弯曲，从而在外转子支撑体56的内部面固定第二磁铁52及第二背轭54，以收容定子60和内转子40的方式呈杯状。

其中，与洗涤槽120相比，波轮130所需的旋转扭矩不大，因直径大，所以可通过具有大驱动扭矩的外转子50充分地旋转。因此，外转子50的第二磁铁52可使用廉价且轻磁性体的硬铁素体(ferrite)。

并且，如图3a至图3d所示，为了使内转子支撑体46固定于第一轴22，考虑螺纹连接的第一固定螺母34的厚度，外转子50以大于第一固定螺母34的间隔的方式，与内转子支撑体46隔开间隔配置外转子支撑体56。

由此，外转子支撑体56包括：外侧平坦部56a，在杯形状的底面中与内定子线圈66及外定子线圈68相向；内侧平坦部56b，与内轴30相结合；以及倾斜连接部56c，用于连接上述外侧平坦部56a和内侧平坦部56b。

以薄膜且保持强度的方式在外周面及内周面分别按规定的角度向辐射方向突出多个辐射方向加强筋51、51a，并且在内周面沿着圆周方向隔开间隔形成有第一圆周方向加强筋53a至第三圆周方向加强筋53c。

在外转子支撑体56中，与构成定子60的内定子线圈66及外定子线圈68相向的外侧平坦部56a分别形成有向外部贯通的第一贯通孔55及第二贯通孔57。第一贯通孔55及第二贯通孔57起到向外部排出从内定子线圈66及外定子线圈68产生的热量的空气循环通道作用。

以下，对本发明的定子进行说明。

参照图4a至图4c，定子60包括：多个定子芯组装体61，排列成环形；以及定子支撑体270(参照图2)，多个定子芯组装体61排列成环形，外周部固定于外槽110，在内部形成贯通孔。如图4a及图4b所示，上述多个定子芯组装体61包括：分割芯型定子芯62，排列成环形来互相结合；线轴64，在分割型定子芯62的外侧面由绝缘物质形成，用于在内侧及外侧分别限定线圈卷绕区域；内定子线圈66，卷绕于定子芯62的一侧(内侧)线轴；以及外定子线圈68，卷绕于定子芯62的另一侧(外侧)线轴。

在模具中沿着圆周方向以环形组装排列多个定子芯组装体61之后，定子支撑体270通过镶嵌注塑来与多个定子芯组装体61形成为一体。以在定子支撑体270的中间配置定子芯组装体61，定子支撑体270的内侧以2级弯曲并延伸的方式形成第一轴承外罩102，在内侧端部配置有第一轴承放置部104。

上述第一轴承26设置于第一轴承放置部104，以可旋转的方式对外轴20进行支撑，可改善驱动马达140的组装性，不需要用于安装第一轴承26的额外的轴承外罩，从而可减少部件数量并可简化结构。

定子支撑体270的外周部以1级弯曲而延伸，之后，前端部与第二轴承外罩10一同通过螺栓260固定于外槽110。

并且，定子支撑体270的结构除了通过镶嵌注塑来与定子芯组装体61形成为一体的结构之外，还可适用在使用树脂或金属材料来与定子芯组装体61分开制造之后使定子芯组装体61与定子支撑体270螺栓连接的结构。

如图4b所示，本发明的定子60可通过以图4a所示的环形形状组装使用多个分割芯而构成的多个定子芯组件61而成。

在图4a所示的实施例说明中，说明了由卷绕内定子线圈66及外定子线圈68的定子芯排列成环形来互相连接的多个分割芯型定子芯62构成的例，但是，本发明并不局限于此，定子芯还可由一体型或部分分割型芯构成。

当比较分割芯型定子芯62和一体型定子芯时，具有线圈卷绕可使用廉价的普通卷绕机来能够以低成本进行制造的优点，并可减少芯材料的损失。

在所示的实施例中，各个齿部分别使用一个分割型定子芯来构成，或者，几个齿部，例如，将3个齿部制造成一个分割型定子芯并对其进行组装。尤其，在U、V、W三相驱动方式的无刷直流(BLDC)马达中，针对U、V、W中的一相(phase)，对3个齿部连续卷绕线圈的情况下，优选地，可将3个齿部制造成一个分割型定子芯。

如图4a至图4c所示，上述分割芯型定子芯62包括：第一齿部312，配置于外侧，用于卷绕外定子线圈66；第二齿部310，形成于第一齿部312的相反侧内侧，用于卷绕内定子线圈68；划分部314，用于划分第一齿部312和第二齿部310之间；以及结合部320、322，形成于划分部314的侧方向两侧末端部分，用于使分割芯型定子芯62之间互相连接。

本发明的定子60以分别驱动外转子50和内转子40的方式由卷绕于定子芯62的第一齿部312的外定子线圈68构成外定子60b，由卷绕于定子芯62的第二齿部310的内定子线圈66构成内定子60a，从而形成双定子。

并且，在图4a及图4c所示的实施例的说明中，例示了通过使各个齿的芯分离来构成多个分割芯型定子芯62，也能够以环形的背轭为基准分离来在以分离成外定子用定子芯和内定子用定子芯的方式制造之后进行组装。

在本发明中，如图6所示，从第一驱动器530、第二驱动器540分别向构成内定子60a的内定子线圈66和构成外定子60b的外定子线圈68个别地施加驱动信号，从而分别驱动外转子50和内转子40。

其中，向内定子线圈66施加第一驱动信号，向外定子线圈68施加第二驱动信号，因此，若仅向内定子线圈66施加驱动信号，则仅使内转子50进行旋转，若仅向外定子线圈68施加驱动信号，则仅使外转子40进行旋转，若同时向内定子线圈66及外定子线圈68施加驱动信号，则内转子40和外转子50同时旋转。

在划分部314的中心形成贯通孔332，为了与定子支撑体270一体化，也可以被用作螺栓连接用。

在第一齿部312的末端部分形成与第一磁铁52相向配置的第一凸缘部318，在第二齿部310的末端部分形成与第二磁铁42相向配置的第二凸缘部316。

第一凸缘部318和第二凸缘部316以分别与外转子50的第一磁铁52和内转子40的第二磁铁42相对应的方式按规定曲率形成内向曲面及外向曲面。因此，定子芯62的内周面及外周面的真圆度增加，因此，定子60的内周面及外周面和第一磁铁52及第二磁铁42之间靠近，并可维持固定磁隙(gap)。

定子芯62之间应形成以可形成磁路的方式互相直接连接的结构。因此，结合部320、322形成使得相邻的定子芯62之间互相直接连接的结构。

作为这种结合部320、322的一例，在划分部314的一侧突出相结合突起322，在划分部314的另一侧形成与结合突起322扣入结合的结合槽320，若将结合突起322扣入组装在结合槽320，则多个分割型定子芯62排列成环形，并具有互相直接连接的结构。

如上所述的本发明的驱动马达140可在内转子40与卷绕内定子线圈66的定子60的一侧(即，内定子)之间形成第一磁路L1，在外转子50与卷绕外定子线圈68的定子60的另一侧(即，外定子)之间形成第二磁路L2，来形成分别互相独立的磁路，因此，可分别独立驱动内转子40和外转子50。

具体地，第一磁路L1经过N极的第一磁铁42、卷绕内定子线圈66的第一齿部310、划分部314的内侧部分、与N极的第一磁铁42相邻的S极的第一磁铁42及第一背轭44。

而且，第二磁路L2经过N极的第二磁铁52、与N极的第二磁铁52相向并卷绕第二线圈68的第二齿部312、划分部314的外侧部分、S极的第二磁铁52及第二背轭54。

但是，上述第一磁路L1及第二磁路L2可根据通过使每一个齿的U、V、W相各不相同地进行卷绕的1卷线线圈方法、使每两个齿的U、V、W相各不相同地进行卷绕的2卷线线圈方法及使每三个齿的U、V、W相各不相同地进行卷绕的3卷线线圈方法和驱动方式来变更卷绕于第一齿部310及第二齿部312的内定子线圈66及外定子线圈68。

上述实施例中的驱动马达140具有使内转子40的输出向外轴20传递并使外转子50的输出向内轴30传递的结构。

在全自动洗衣机中，比起驱动与洗涤物及洗涤水的接触面积小的波轮130，驱动与洗涤物及洗涤水的接触面积大的洗涤槽120需要更大的高扭矩驱动。

并且，与小直径的内转子(Inner Rotor)40相比，在大直径的外转子(OutorRotor)50产生高扭矩输出。

因此，利用图2所示的本发明的驱动马达140的洗衣机驱动装置150通过内轴30向波轮130传递从大直径的外转子(Outor Rotor)50产生的高扭矩输出，来驱动波轮130，小直径的内转子(Inner Rotor)40使用具有高磁通密度的稀土类磁铁，因此，使内转子的驱动扭矩增大，来通过外轴20驱动洗涤槽120，由此可无负担地驱动在初期需要大驱动扭矩的洗涤槽。

在以下实验中，如在表1中记载的条件，对图2所示的驱动马达140的外转子50使用铁素体磁铁(Ferrite Magnet)，在对小直径的内转子40使用与外转子相同种类的铁素体磁铁的情况和使用Nd磁铁(Nd Magnet)的情况下，当转子的转速为200rpm时，求出马达特性值并示出。

并且，对于使用铁素体磁铁的内转子及外转子、使用Nd磁铁的内转子，当转子的转速为120rpm时求出与扭矩和效率相关的值，并在图5中以曲线图的方式示出值。

表1

如上述表1，驱动马达140设定为内定子60a和外定子60b的齿数相同地分别设定为27、内转子40和外转子50的极数也相同地分别设定为24，芯层叠层为27mm，使得内侧和外侧相同，就卷绕于定子芯的线圈而言，在内定子60a中，将直径为0.65mm的金属丝卷绕130次，在外定子60b中卷绕180次。

由此，在内定子60a和外定子60b的绕组电阻和绕组电感中发生大的差异，在使用相同的铁素体磁铁的内转子40马达和外转子50马达中，反电动势(Back EMF)(200rpm)分别为22V、58V，发生大的差异。但是，在使用Nd磁铁的内转子40中，发生40V的反电动势(200rpm)，从而比使用铁素体磁铁的内转子40增加1.8倍。

如上所述，由于在无刷直流(BLDC)中各个相的扭矩与反电动势(Back EMF)和电流的乘积成比例，因此使用Nd磁铁的内转子40获得大于使用铁素体磁铁的内转子的扭矩。

可知扭矩常数(Kt)和马达常数(Km)均与反电动势(Back EMF)成比例，与使用铁素体磁铁的内转子相比，使用Nd磁铁的内转子40呈现优秀的马达特性。

并且，参照图5的曲线图，可知当扭矩值相同时，使用Nd磁铁的内转子40呈现与使用铁素体磁铁的外转子50几乎相同的效率，相反地，使用铁素体磁铁的内转子40的效率很低。

因此，在本发明中对内转子40使用Nd磁铁，因此具有与使用铁素体磁铁的外转子50相等的扭矩和效率，因此当处于洗涤及漂洗行程时，可形成不仅利用波轮130，而且还同时利用洗涤槽120的多种洗涤及漂洗水流。

在图4a至图4c所示的实施例说明中，在定子60利用多个分割芯型定子芯62来准备多个定子芯组装体61之后，通过使多个定子芯组装体61与定子支撑体270相结合，形成外定子和内定子的齿(slot)数相同的结构，但是，本发明并不局限于此，本发明可进行多种变更。

以下参照图6及图7说明本发明洗衣机的控制方法。

图6为本发明的洗衣机控制装置的框电路图，图7为简要示出本发明的整个洗衣机驱动方法的流程图。

参照图6，本发明的洗衣机控制装置包括：第一驱动器530，用于产生向卷绕于内定子芯310的内定子线圈66施加的第一驱动信号；第二驱动器540，用于产生向卷绕于外定子芯312的外定子线圈68施加的第二驱动信号；以及控制单元500，用于对上述第一驱动器530、第二驱动器540及洗衣机整体进行控制。

上述控制单元500在对如上所述的第一驱动器530、第二驱动器540进行控制的同时控制洗衣机整体的方式来起到系统控制部的作用，或者，上述控制单元500可由在从洗衣机本体的系统控制部接收根据使用人员设定的洗涤程序确定的洗涤控制信号之后据此向第一驱动器530、第二驱动器540施加单独的控制信号的驱动器专用控制装置构成。上述控制单元500可由微计算机或微处理器等的信号处理装置构成，为了产生脉宽调制(PWM，Pulse Width Modulation)控制信号而内置脉宽调制控制部或单独具有脉宽调制控制部。

如上所述，本发明的驱动马达140为由双转子双定子构成的双动力结构的无刷直流马达，例如，通过U、V、W3相驱动方式控制马达。因此，定子60的第一线圈66及第二线圈68也分别由U、V、W3相线圈构成。

本发明的定子60为双定子，上述双定子包括：内定子60a，以分别驱动内转子40和外转子50的方式具有内定子线圈66；以及外定子60b，具有外定子线圈68。

最终，由内定子60a和通过内定子60a进行旋转的内转子40形成内马达，由外定子60b和通过外定子60b进行旋转的外转子50形成外马达，上述内外马达和外马达分别以无刷直流方式进行控制的方式涉及马达结构，例如，对第一驱动器530及第二驱动器540实现6步方式的驱动控制。

上述第一驱动器530及第二驱动器540分别由逆变器构成，上述逆变器由以图腾杆结构连接的3对开关晶体管构成，各个逆变器的U、V、W3相输出向内定子线圈66及外定子线圈68的U、V、W3相施加。

例如，控制单元500分别以从由霍尔传感器(Hall sensor)形成的第一转子位置传感器510及第二转子位置传感器520检测的内转子40和外转子50的旋转位置为基础来向第一驱动器530、第二驱动器540施加脉宽调制方式的控制信号，第一驱动器530、第二驱动器540接收控制信号，来向内线圈66及外线圈68的U、V、W3相线圈施加U、V、W3相输出，以此使外转子50和内转子40旋转驱动。

控制单元500在存储装置存有用于执行各种洗涤程序的程序，所有洗涤程序基本上包括洗涤行程、漂洗行程、脱水行程，并且，在各个行程的前后包括供水行程和排水行程，根据洗涤程序，多次反复执行洗涤行程、漂洗行程、脱水行程中的至少一个。

参照图7，说明如上所述的本发明的洗衣机的作用。

参照图7，本发明的洗衣机首先在步骤S200中接通洗衣机的电源。

在如上所述的状态下，控制单元500通过根据使用人员的选择输入的洗涤控制信号判断当前是否执行洗涤或漂洗行程(步骤S202)。

根据上述判断的结果，在执行洗涤或漂洗行程的情况下，上述控制单元500检测未示出的洗涤物的重量(负荷量)，根据检测的洗涤物的重量(负荷量)设定水位步骤并开始供水。

并且，根据洗涤物的重量(负荷量)和洗涤物的种类，根据使用人员设定的洗涤行程设定洗涤行程步骤。若在完成设定的供水并设定洗涤漂洗步骤，则开始所设定的洗涤行程。

即，根据所设定的洗涤或漂洗行程来驱动第一驱动器530及第二驱动器540的逆变器(步骤S204)。

因此，上述第一驱动器530及第二驱动器540选择性地、独立性地产生三相交流电力，所产生的三相交流电力向定子60的内定子线圈66及外定子线圈68施加，，因此通过多种洗涤程序中的一个方法驱动来进行洗涤。上述的洗涤或漂洗行程根据多种洗涤程序反复进行多次，可通过组合多种洗涤水流来进行洗涤行程。

以下，详细说明利用双转子双定子方式的驱动马达140的洗涤方法。

之后，上述控制单元500在使所有转子停止的状态下判断当前是否执行脱水行程，或者，若在上述步骤S202中判断为并不处于洗涤行程或漂洗行程，则判断是否要执行脱水行程(步骤S208)。

若上述判断的结果为需要执行脱水行程，则上述控制单元500以仅驱动内转子40或使内转子40和外转子50以相同方向/相同转速旋转的方式控制第一驱动器530及第二驱动器540来向内定子线圈66和外定子线圈68施加相同的驱动信号，由此所产生的内转子40和外转子50的旋转力通过外轴20和内轴30向洗涤槽120和波轮130，从而一方向以相同的速度进行旋转而执行脱水行程(步骤S212)。

而且，上述控制单元500判断脱水行程的执行时间是否已过(步骤S214)，在脱水行程的时间已过的情况下，结束洗涤物的洗涤动作。

说明上述本发明的洗涤或漂洗行程如下。

在执行洗涤或漂洗行程的情况下，上述控制单元500根据洗涤或漂洗行程来驱动第一驱动器530及第二驱动器540的逆变器。

因此，上述第一驱动器530及第二驱动器540产生三相交流电力，所产生的三相交流电力选择性地、独立地向定子60的内定子线圈66及外定子线圈68施加。由此，通过定子60的内定子线圈66及外定子线圈68驱动的内转子40及外转子50的输出分别提供具有类似的高扭矩特性的旋转力。

当执行洗涤或漂洗行程时，若从第一驱动器530向内定子的内定子线圈66施加三相交流电力，则内转子40进行旋转，内转子40的输出向与内转子40相连接的外轴20传递。

另一方面，在本发明中，驱动马达40的内转子40和外转子50被可双向旋转的第一轴承26及第二轴承28支撑、第一套筒轴承80、第二套筒轴承82支撑，因此，能够以多种方式控制波轮130及洗涤槽120的旋转方向和旋转速度，可形成多种洗涤水流。

尤其，在波轮130和洗涤槽120向不同方向(相反方向)、不同速度及不同周期驱动的情况下，可使用最小的能量形成多种图案的强力水流。

在本发明的相反方向洗涤水流形成方法中，基本上，通过外转子50的驱动，使波轮130向一方向，例如，顺向，即，顺时针方向(CW)旋转驱动，在预先设定的时间内，在维持马达开启时间(ON TIME)之后，具有用于方向切换的规定的停止时间(OFF TIME)。

在此情况下，波轮130的旋转速度，例如，根据至160RPM的目标转速需要多长时间，与此联动旋转的洗涤物和洗涤水与此联动来进行强力旋转。如图9至图11所示，若在短时间内急剧上升，则会发生强力波浪，从而向洗涤物施加大的摩擦力，如图12所示，若旋转速度逐渐上升，则可防止向洗涤物施加大的摩擦力，从而可在需要如羊毛(wool)的柔性洗涤的情况下适用。

并且，将外转子50的转速增加至目标转速160RPM的方法可适用如图9的超调(overshooting)驱动、如图10所示的根据时间逐渐提高转速的依次启动方法、图12的多级的斜坡上升(ramp-up)驱动等的启动方法中的一种。

在本发明中，波轮130至少旋转2.5秒钟之后，为了具有用于方向切换的规定的停止时间(OFF TIME)而停止外转子50。

停止外转子50的方法可选择通过断开对于外定子的驱动电源来停止的方法、利用第二驱动器540来实施对于外转子50的电子制动的方法中的一种。

在此情况下，若以可在短时间内使波轮130停止的方式利用第二驱动器540来实施对于外转子50的电子制动，则发生上部的洗涤物向下部移动的滚动并可实现洗涤物和洗涤剂的混合，同时，形成强力的三维立体水流。

另一方面，通过内转子40进行相反方向驱动的洗涤槽120以与波轮130的驱动不同的周期驱动。洗涤槽120直至波轮130的驱动时间，即，马达开启时间结束之前维持停止状态，在波轮130的驱动结束之前启动来向与波轮130的旋转方向的相反方向旋转驱动之后，在波轮130的驱动结束之后，进行短时间启动。

在此情况下，使洗涤槽120向逆向旋转的内转子40的相反方向驱动最少限度实现，例如，以(－)50RPM驱动。

如上所述，首先，若通过外定子60b来使波轮130在规定时间内向正方向(CW)，即，顺时针方向驱动，则洗涤槽120内部的洗涤物和洗涤水进行旋转，同时，发生借助离心力沿着洗涤槽120的壁面上升之后向中心部降落的瀑布形态的流动。当这种洗涤物和洗涤水的移动实现旋转和下降时，借助摩擦力和势能实现洗涤物和洗涤剂的混合及洗涤。

在规定时间内，使波轮130以规定速度旋转之后，例如，若断开对于外定子的驱动电源或者适用电子制动器来停止，则洗涤物和洗涤水通过惯性在短时间内继续旋转。

在此情况下，在波轮130的驱动结束之前启动，至波轮130的驱动结束之后，在短时间内，若内转子40向逆向旋转，则洗涤槽120也向逆向旋转并沿着洗涤槽120的内壁面发生向逆向，即，向逆时针方向(CCW)流动的第二水流。最终，基于波轮130的驱动的顺时针方向和圆周方向的第一水流和基于洗涤槽120的逆旋转驱动的第二水流碰撞并发生大的涡流。

在本发明中，为了内转子40的逆向驱动使能量消耗最小化，以最少限度的驱动期间和转速，例如，以(－)50RPM进行1秒钟左右的驱动，基于波轮的强力垂直上升/下降的第一方向的第一水流和基于洗涤槽的第二方向的第二水流碰撞并发生涡流，使能量消耗最小化并可形成洗涤度高的水流。

如上所述，通过相反方向驱动产生的大的涡流形成洗涤度高的强力的三维立体洗涤水流。

之后，在经过规定的停止时间之后，为了相反方向驱动，波轮130向逆向方向，即，向逆时针方向(CCW)旋转驱动，在预先设定的时间内，维持马达开启时间(ON TIME)之后，具有用于方向切换的规定的停止时间(OFF TIME)，洗涤槽120也在波轮130的逆向驱动结束之前启动并在波轮130的驱动结束之后，在短时间内，向顺向，即，顺时针方向(CCW)旋转驱动，并通过相反方向的驱动，发生洗涤度高的大的涡流。

若完成上述波轮130的顺时针方向(CW)及逆时针方向(CCW)驱动，则完成1周期，2周期的驱动与上述1周期相同地进行或者组合其他方式的洗涤水流形成方法来进行。

在本发明中，例如，马达开启时间(ON TIME)可以为2.5秒钟至10秒钟范围，停止时间(OFF TIME)可处于0.5秒钟至2.0秒钟的范围。

以下，参照图8a及图8b，详细说明利用本发明的双动力的相互方向洗涤水流形成方法。

参照图8a及图8b，首先，控制单元500驱动第一驱动器530来向外定子线圈68施加三相交流电力，使外转子50向顺向，即，向顺时针方向(CW)旋转，由此使波轮130向顺时针方向旋转(步骤S81)。

例如，使外转子50按预先设定的转速，例如，160RPM旋转的方法可适用图9的超调驱动、图10的根据时间逐渐提高转速的依次启动方法、图12的多级的斜坡上升驱动(ramp-up)等的启动方法中的一种。

之后，在预先设定的第一时间T1内，即，将外转子50(即，波轮)的转速维持在160RPM(步骤S82)。如上所述，若波轮130向一方向旋转，则洗涤槽120内部的洗涤物和洗涤水进行旋转，同时，借助离心力沿着洗涤槽120的壁面上升之后，进行向中心部下降(自由落体)的瀑布形态的移动并使洗涤物反复旋转和自由降落，从而通过基于摩擦力和势能的自由落下实现洗涤。

在经过预先设定的第一时间T1的情况下，控制单元500驱动第一驱动器530来向内定子线圈66施加三相交流电力，使内转子40向逆向方向，即，向逆时针方向(CCW)以(－)50RPM旋转，从而使洗涤槽120向逆向旋转(步骤S83)。

最终，基于波轮130的驱动的顺向(CW)和圆周方向的第一水流和基于洗涤槽120的驱动的逆向(CCW)的第二水流碰撞并发生大的涡流。如上所述，通过相反方向的驱动产生的大的涡流形成高洗涤度的强力的三维立体水流。

通常，洗涤槽装有很多洗涤物和水，与波轮相比，重量和体积大，因此，当初期起动时，需要高扭矩驱动，驱动洗涤槽的内转子配置于外转子的内侧，因此，与外转子相比，驱动扭矩小。

在本发明中，为了增大与小直径的内转子40相关的扭矩，替代昂贵的行星齿轮装置将使用于内转子的磁铁使用具有高磁通密度的稀土类磁铁，因此使内转子的驱动扭矩增大，来可通过外轴20没有理地驱动洗涤槽120。

之后，判断波轮130的顺向(CW)旋转是否经过预先设定的外转子50的开启时间，即，外转子开启时间(ON TIME)(步骤S84)。

判断结果，在经过外转子的开启时间(ON TIME)的情况下，进行使外转子50停止的步骤S85来使波轮130停止。

在本发明中，在断开外转子50的驱动来停止波轮130的情况下，将外转子设定为电子制动或自由转动状态的情况下，内转子通过惯性力进行规定时间的旋转，在外转子50向逆时针方向旋转的期间，继续发生涡流。

如上所述，本发明断开外转子50的驱动来停止波轮130的情况下，向内转子40施加逆向旋转来使能量消耗最小化并可获得使基于双动力驱动的相反方向驱动效果。

之后，判断是否经过外转子40的开启时间，即，内转子的开启时间经过(步骤S86)。判断结果，在经过内转子的开启时间(ON TIME)的情况下，进行使内转子40停止的步骤S87来使洗涤槽120停止。

接着，判断是否经过外转子50的预先设定的停止时间(步骤S88)。

判断结果，在经过预先设定的马达停止时间的情况下，对用于使波轮130向逆向(CCW)旋转，使洗涤槽120向顺向(CW)旋转的步骤按与上述步骤S81至步骤S88相反的步骤S89至步骤S97进行。

在步骤S97中，在经过预先设定的停止时间的情况下，判断是否预定洗涤物解开行程(步骤S98)，在洗涤物解开行程预定的情况下，进行步骤S99来进行洗涤物解开行程。

在通过利用双动力的相反方向驱动发生洗涤水流的情况下，可发生洗涤物缠绕。因此，在检测洗涤物缠绕或者预想洗涤物缠绕的情况下，进行洗涤物解开行程。洗涤物解开行程中波轮130和洗涤槽120向相同方向以相同速度旋转来解开缠绕的洗涤物。

上述洗涤行程完成步骤S81至步骤S97的1周期洗涤行程，可根据洗涤行程，2周期的驱动与上述1周期相同地进行，或者组合利用单动力或双动力的其他方式的洗涤水流形成方法而进行。

之后，判断是否经过洗涤时间的步骤S100，在完成洗涤时间的情况下，结束洗涤行程并进行后续处理行程，在未经过洗涤时间的情况下，进行步骤S81来反复上述步骤。

在以下的实施例中，参照图9至图12的波轮和洗涤槽的转速时序图，说明本发明的洗衣机驱动装置150的利用双动力的相反方向的洗涤水流形成方法。

实施例1

参照图9的用于形成相反方向洗涤水流的转速时序图，本发明实施例1的相反方向洗涤水流形成方法中，基本上，波轮130向一方向，例如，向顺向，即，向顺时针方向(CW)旋转驱动，在预先设定的时间内，维持马达开启时间(ON TIME)之后，具有用于方向切换的规定的停止时间(OFF TIME)。

图9中，曲线图P示出用于驱动波轮130的外转子50的转速，曲线图S示出用于驱动洗涤槽(spin basket)的内转子40的转速。

之后，波轮130向另一方向，例如，向逆向，即，逆时针方向(CCW)旋转驱动，在预先设定的时间内，维持马达开启时间(ON TIME)之后，具有用于方向切换的规定的停止时间(OFF TIME)。

若完成上述波轮130的顺时针方向(CW)及逆时针方向(CCW)驱动，则完成1周期，2周期的驱动可与上述1周期相同地进行或者组合其他方式的洗涤水流形成方法而进行。

实施例1为例如，将对于波轮130的驱动的马达开启时间设定为约2.9秒钟，将停止时间(OFF TIME：Toff)设定为1秒钟的例，对于洗涤槽120的驱动设定为约1.2秒钟。

例如，在本发明中马达开启时间(ON TIME)可处于2.5秒钟至10秒钟的范围，停止时间(OFF TIME)可处于0.5秒钟至2.0秒钟的范围。

在此情况下，洗涤槽120以与波轮130的驱动不同的周期驱动。洗涤槽120直至波轮130的驱动时间，即，马达开启时间(ON TIME)结束之前维持停止的状态，向与波轮130的旋转方向相反方向旋转驱动。

若通过第二驱动器540外转子50向顺向，即，向顺时针方向(CW)，例如，当以160RPM的旋转速度旋转时，内转子40通过第一驱动器530实现电子制动，因此处于停止状态且与此相连接的外轴20和洗涤槽120也维持停止的状态。

在此情况下，优选地，以使波轮130的初期驱动强力的方式利用超调方法来使外转子50以200RPM驱动之后，进行减速来将160RPM的状态可维持预先设定的时间。

由此，若波轮130以强启动力进行一方向旋转，则洗涤物和洗涤水与此联动来进行强力旋转。在本发明的实施例1中，若波轮130至少旋转2.9秒钟之后停止，则洗涤物和洗涤水通过惯性继续旋转。即，以尽可能短的时间内实现波轮130的停止的方式利用第二驱动器540来实施对于外转子50的电子制动，则形成强力三维立体水流。

在此情况下，根据需要，在波轮130的停止时间之前，与初期驱动时类似地，外转子50从160RPM向200RPM超调驱动之后进行停止，可形成更强的三维立体水流。

尤其，在本发明中，波轮130的驱动时间，即，在马达开启时间(ON TIME)结束之前的0.7秒钟，处于停止状态的洗涤槽120向与波轮130的旋转方向相反的方向，以50RPM驱动来向一方向旋转的洗涤物和洗涤水施加从外周的逆向的旋转力，则在洗涤物和洗涤水发生强力涡流。在此情况下，对于洗涤槽120的逆方向驱动在波轮130的驱动停止之后，至少维持0.5秒钟并持续发生涡流。

在此情况下，随着内转子40与外转子50的相反方向驱动，对于上述洗涤槽120的逆向的旋转通过外轴20向洗涤槽120传递。

如上述实施例1，在本发明中，与洗涤物和洗涤水相关的中心的一方向的旋转使用波轮130并强力地驱动，在波轮的驱动结束时间点之前，使洗涤槽120向逆向旋转，来从洗涤物和洗涤水的外周引导逆向的波浪并形成强力涡流，最终，在本发明中，以最少限度驱动洗涤槽120来形成具有强力洗涤力的三维立体洗涤水流并使电力消耗最小化，可提高洗涤效率。

实施例2

参照图10，实施例2的相反方向的洗涤水流形成方法与图9所示的实施例1类似。

在实施例1中，马达开启时间(ON TIME)的初期驱动时和结束之前，将外转子50从160RPM至200RPM超调驱动之后停止，但是在第二实施例中，不实施超调驱动。为了发生涡流，使洗涤槽120向与波轮130的旋转方向相反的方向驱动在马达开启时间(ON TIME)的初期驱动时和结束之前分别在1秒钟范围内实施，以再增加1次涡流发生次数的方式改变驱动方法。

即，在实施例2中，随着外转子50的驱动，使波轮130向顺向以160RPM旋转，同时，内转子40向逆向驱动1.2秒钟，使洗涤槽120向逆向以50RPM旋转，并且，与实施例1相同，在外转子50的马达开启时间(ON TIME)结束之前的0.7秒钟开始，在马达开启时间(ON TIME)结束之后，延长至0.5秒钟，来使内转子40向逆向驱动1.2秒钟，从而使洗涤槽120以50RPM向逆向旋转。

在上述实施例1中为了方向切换，在外转子50的驱动停止时，在160RPM中每0.1秒钟减速40RPM，来在减速到120RPM、80RPM、40RPM的状态下，适用电子制动器，但是在实施例2中，在160RPM中，每0.1秒钟减速60RPM及50RPM，来在减速到100RPM、50RPM的状态下，适用电子制动器。

在实施例1中，从160RPM经过0.3秒钟减速到40RPM的状态下，适用电子制动器，因而将停止时间(OFF TIME)分配1.0秒钟，在实施例2中从160RPM经过0.2秒钟减速至50RPM的状态下，适用电子制动器，因而将停止时间(OFF TIME)分配1.1秒钟。即，在急剧地使外转子50驱动停止的情况下，优选地，相对更长地设定停止时间(OFF TIME)。

并且，实施例2的相反方向洗涤水流形成方法在波轮130的顺时针方向旋转、停止、逆时针方向旋转、停止的1周期洗涤行程完成之后，与1周期洗涤行程相同的洗涤行程根据洗涤行程反复适用，也可以组合其他种类的洗涤水流或洗涤物解开行程。

在实施例2中，示出在完成1周期洗涤行程之后，当处于第二周期洗涤行程时，马达开启时间(ON TIME)的波轮130的驱动转速适用于改变速度的洗涤水流方式。

在使用无刷直流马达的驱动装置中，可简单体现转子的转速可变，可适用用于驱动波轮130的外转子50的转速从160RPM降低至110RPM并再次提高至160RPM的速度调节，由此，可发生以规定间隔形成的波浪的洗涤水流。

实施例2的相反方向的洗涤水流形成方法中，剩余部分与实施例1相同，因此省略对其的说明。

实施例3

参照图11，实施例3的相反方向洗涤水流形成方法整体上与实施例1及实施例2类似。

实施例1及实施例2和实施例3之间的差异如下：当马达开启时间(ON TIME)的初期驱动时和结束之前，代替外转子50从160RPM向200RPM超调驱动，提高将转速提高至160RPM来驱动波轮130的旋转速度和驱动扭矩。

并且，在马达开启时间(ON TIME)的中间部分通过插入，将外转子50的转速从160RPM降低至120RPM而提高的速度调节区间Pd，可发生具有如大的波浪的强力的洗涤水流。

尤其，在实施例3中，马达开启时间(ON TIME)小于实施例1及实施例2，停止时间(OFF TIME)更长。在马达开启时间(ON TIME)的转数高于实施例1及实施例2的100RPM的转速下实现停止，考虑上述问题将以1.8秒钟将停止时间(OFF TIME)设定得长。

在实施例3中，马达开启时间(ON TIME)为2.7秒钟，停止时间(OFF TIME)为1.8秒钟，对于洗涤槽120的驱动为约1.2秒钟。

在实施例3中，从160RPM经过0.3秒钟减速至100RPM的状态下，通过适用电子制动器达到停止状态。即，考虑波轮130的转数从100RPM的高转数下实行停止，来至少具有2步骤的倾斜度并减少，以达到停止状态的方式进行控制。

并且，停止时间(OFF TIME)也在电子制动1.0秒钟加上自由转动(Free-wheeling)0.5秒钟和启动准备0.3秒钟并分配大于上述实施例1及实施例2的1.8秒钟。上述自由转动在波轮130的电子制动之后，以形成惯性旋转的方式解除所有控制。

如上所述，在实施例3中，缩减驱动波轮130的马达开启时间(ON TIME)并在100RPM的高的转速中实施紧急停止，并且，与上述实施例1及实施例2相同，洗涤槽120从波轮130的驱动结束之前开始至驱动结束之后向逆向以50RPM旋转。

如上述实施例3，在本发明中，洗涤物和洗涤水的中心的一方向旋转使用波轮130强力地在短时间内驱动之后，紧急制动波轮并在波轮的驱动结束时间点之前，使洗涤槽120向逆向驱动，若从洗涤物和洗涤水的外周引导逆时针方向的波浪，则可形成强力涡流。最终，在本发明中，使波轮130的驱动时间最少限度来使电力消耗最小化，还形成具有高洗涤力的三维立体水流，从而可提高洗涤效率。

实施例4

参照图12，实施例4的相反方向洗涤水流形成方法整体上与实施例1至实施例3类似。

实施例4与实施例1的不同点如下，当马达开启时间(ON TIME)时，就外转子50的初期启动而言，替代超调驱动，通过将外转子50的旋转速度提高至最大200RPM，来提高用于驱动波轮130的转数和驱动扭矩。

并且，当处于马达开启时间(ON TIME)时，当驱动波轮时，将内转子50的转速至预先设定的200RPM以多步骤的斜坡上升(ramp-up)方式增斜坡上升度，为了旋转方向的切换，当波轮130停止时，以在最短时间进行紧急制动来达到停止状态的方式通过控制来形成强力水流。

在实施例4中，外转子50以预先设定的转速旋转的方法可使用根据上述斜坡上升启动(ramp-up)、时间逐渐提高转速的依次启动方法等的已知的启动方法中的一种。

在实施例4中，优选地，考虑基于波轮130的紧急制动的停止，停止时间(OFF TIME)大于实施例1至实施例3。由此，停止时间(OFF TIME)也加上电子制动的1.5秒钟和启动准备0.5秒钟，来分配大于上述实施例1至实施例3的2.0秒钟。

尤其，实施例4中考虑比实施例3还高的马达开启时间(ON TIME)的波轮130的转数从200RPM的高转数下实行停止，设定为马达开启时间(ON TIME)为4.5秒钟、停止时间(OFFTIME)为2.0秒钟、与洗涤槽120相关的驱动为1.2秒钟。

在上述实施例4中，与实施例3类似地，对于洗涤物和洗涤水的中心的一方向旋转使用波轮130强力地驱动之后，紧急制动波轮并在波轮驱动的结束时间点之前，使洗涤槽120向逆向驱动，来从洗涤物和洗涤水的外周引导逆向的波浪并可形成强力涡流。最终，在本发明中，可组合波轮130的强力紧急制动和洗涤槽120的逆向驱动来形成具有强力洗涤力的三维立体洗涤水流，从而可提高洗涤效率。

上述的实施例1中，运行率为74％，实施例2中，运行率为73％，实施例3中，运行率为60％，实施例4中运行率为67％。

当形成洗涤水流时，若改变马达开启时间(ON TIME)和停止时间(OFF TIME)的比例来适当设定洗衣机的运行率，则可谋求消耗电力节减和洗涤度的提高。

在本发明中，为使消耗电力最小化并提高效率，运行率至少为60％，优选地，并且，优选地，波轮(外转子)的转速和洗涤槽(内转子)转速大于3:1。

另一面，上述洗涤水流形成中，在马达驱动扭矩调节和旋转维持区间中，若以可变速度驱动波轮130，则可形成节奏水流，并可节减能量。并且，改变波轮130的旋转转速，如强→中→弱→强→中→弱等，若混用强、中、弱水流，则以更低的能量期待高的洗涤度及漂洗度。

在上述实施例说明中，驱动波轮和洗涤槽的马达的停止方法利用电子制动，也可通过将如实施例3停止时间需要很长时间的自转(Free-wheeling)方式与电子制动组合进行停止或者还仅使用自转的方式进行停止。并且，当马达停止时，除电子制动之外，可使用已知的其他方法。

并且，本发明中，进行正逆旋转之间，可通过适当设定波轮的停止时间来减少洗涤物的缠绕，洗涤物旋转并在洗涤槽内均匀地松开，通过改变洗涤物的姿势和位置来提高洗涤效率。

并且，在本发明中，通过改变波轮130的转速，可形成节奏水流，最终可体现节奏洗涤。即，在以波轮130的旋转速度急剧改变的方式控制的情况下，形成强力水流及节奏水流并防止洗涤物的损伤。

洗涤槽120和波轮130的旋转速度可变通过在控制单元500控制第一驱动器530及第二驱动器540来向内线圈66及外线圈68施加的第一驱动信号及第二驱动信号的电压大小及电流量改变来实现。

在波轮130和洗涤槽120的转速缓慢改变地控制的情况下，可形成柔和的水流并防止洗涤物受损。

在上述实施例说明中，说明了使用驱动马达140的第一实施例的洗衣机驱动装置150的洗衣机驱动方法，在本发明中，利用使用驱动马达140a的第二实施例的洗衣机驱动装置150a的洗洗衣机驱动方法也能够以相同方式适用。

如图13所示，使用驱动马达140a的第二实施例的洗衣机驱动装置150a包括：外轴20，与洗涤槽120相连接，内轴，以能够旋转的方式配置于外轴20的内部，并与波轮130相连接；外转子50，与外轴20相连接；内转子40，与内轴30相连接；以及定子60，在内转子40与外转子50之间隔着孔隙配置。

第二实施例的洗衣机驱动装置150a与第一实施例的洗衣机驱动装置150在转子的输出结构上存在差异，与此相伴可变更轴承支撑结构。

第二实施例中内转子40、外转子50及定子60的驱动马达140a的结构与第一实施例的驱动马达140相同，第二轴承28和第二轴承外罩10也与第一实施例相同。

外轴20还可如第二实施例由单一体构成或者如第一实施例，由第一轴22及第二轴24的结合结构形成。

因此，在第一实施例与第二实施例之间对相同的部分赋予相同的附图标记，并省略对此的详细说明。

第一实施例与第二实施例之间的差异点为第一轴承26设置于与定子支撑体分离的第一轴承外罩102。但是，第一轴承26与第一实施例类似地还可设置于从定子支撑体延伸而形成的第一轴承外罩。

第一轴承外罩102由金属材质形成，包括：第一轴承放置部104，放置第一轴承放置部；连接部106，以从第一轴承放置部104向外侧延伸的方式向上侧方向弯曲，从而呈圆筒形态；以及平板部108，从连接部106的上端向外侧方向延伸，从而固定于外槽110。平板部108通过螺栓250与第二轴承外罩10的平板部18一同固定于外槽110。

在外轴20形成有与外转子50的外转子支撑体56相连接的第一连接部90，在内轴30的下侧形成有与内转子40的内转子支撑体46相连接的第二连接部92。

其中，第一连接部90配置于第一轴承26的下部，但是在第一轴承26设置于从定子支撑体延伸而形成的第一轴承外罩的情况下，第一连接部90形成于第一轴承与第二轴承之间，来可减少马达的总高度。

即，若第一连接部90配置在第一轴承26与第二轴承28之间，则与现有的形成在外轴的第一轴承26的下侧的第一连接部的长度相应地可减少外周的长度，由此可减少洗衣机马达的高度。

若减少马达的高度，则相应地可减少洗衣机的总高度，从而在使用人员顶加载洗涤物的情况下容易且方便，在总高度相同的情况下，可增加洗涤槽的大小，从而可增大洗衣机的容量。

定子60包括：多个定子芯组装体61，排列成放射状；作为非磁性体的线轴64，卷绕在定子芯62的外周面；内定子线圈66，卷绕在定子芯62的一侧，外定子线圈68，卷绕在定子芯62的另一侧；以及定子支撑体230，以环形排列定子芯62，固定于外槽110。

在模具中沿着圆周方向排列多个定子芯62之后，定子支撑体230通过镶嵌注塑来与定子芯62形成为一体。

定子支撑体230包括：芯固定部232，与定子芯62形成为一体；连接部234，从芯固定部232的下端向外侧方向延伸后，直角弯曲并向上侧延伸；以及外槽固定部236，从连接部234的上侧被弯曲并向外侧延伸，从而固定于外槽110。

还在第二实施例的洗衣机驱动装置150a中，与外转子50相比，内转子40的驱动扭矩小，与洗涤槽120相比，波轮130需要小的扭矩，因而内转子40可充分地使波轮130旋转。

因此，若外转子50旋转，则外轴20旋转，与外轴20相连接的洗涤槽120旋转。

以与内转子40相比具有大扭矩的方式设计外转子50，与波轮130相比，洗涤槽120需要大扭矩。

第二实施例的驱动马达140a中，具有大的驱动扭矩的外转子50与需要大扭矩的洗涤槽120相连接，与外转子50相比，具有相对小的扭矩的内转子40与与洗涤槽相比需要相对小的扭矩的波轮130相连接，因而可提高洗衣机的性能，并且可较少电流消费量。

尤其，在本发明中以使内转子40的驱动扭矩增大的方式使用Nd磁铁等稀土类的高磁力磁铁，来可相同地体现使用低廉的铁素体磁铁的外转子和驱动扭矩。最终，如实施例1至实施例4，在本发明中，利用双动力当处于洗涤行程及漂洗行程时，同时驱动波轮和洗涤槽，从而可形成多种洗涤水流及漂洗模式。

在上述实施例说明中，作为发生一对输出的双动力源，径向间隙类型的双转子双定子结构的无刷直流马达为驱动马达，将轴向间隙类型双转子双定子结构的无刷直流马达可用作驱动马达，只要是发生一对输出的动力源，可使用其他结构、其他方式的任何驱动马达。

以上，举出特定的优选实施例来示出并说明了本发明，本发明并不局限于上述实施例，在不超出本发明的思想的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种变更和修改。

产业上的可利用性

本发明利用类似地体现内转子和外转子的驱动扭矩的双动力驱动马达，可适用于在不使用扭矩变换装置的情况下无负担地形成包含相反方向洗涤水流在内的多种洗涤水流的洗衣机驱动装置及其的控制，尤其可适用于全自动洗衣机。

Claims (15)

1.一种洗衣机驱动装置，其特征在于，

包括：

双转子双定子方式的驱动马达，具有能够通过双定子独立控制的内转子和外转子，选择性地产生内转子输出和外转子输出；

内轴，用于向波轮传递上述外转子输出或内转子输出；

外轴，以能够旋转的方式与上述内轴的外周相结合，用于向洗涤槽传递上述内转子输出或外转子输出；以及

控制单元，通过向上述双定子独立施加第一驱动信号及第二驱动信号，来控制内转子和外转子，

上述控制单元以如下的方式进行控制：当进行洗涤行程时，在上述波轮向顺时针方向及逆时针方向切换旋转方向时具有停止时间，上述洗涤槽在波轮的顺时针方向及逆时针方向的驱动时间结束之前启动来向与波轮的旋转方向相反的方向驱动。

2.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述洗涤槽的驱动延长至波轮的停止时间之后来进行驱动。

3.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，在波轮沿着顺时针方向及逆时针方向启动的同时，上述洗涤槽向与波轮的旋转方向相反的方向驱动后，其驱动时间小于波轮的驱动时间。

4.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述波轮的驱动时间和停止时间设定在1.5:1至10:1的范围。

5.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述波轮进行启动及停止动作时，进行超调驱动。

6.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述波轮启动时，进行斜坡上升驱动。

7.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述波轮以可变速度驱动。

8.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，利用驱动外转子的驱动器实施电子制动来使上述波轮停止。

9.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述内转子的驱动扭矩设定成与外转子的驱动扭矩相同。

10.根据利要求9所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述内转子使用稀土类磁铁，上述外转子使用铁素体磁铁。

11.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述外转子包括：

多个第二磁铁，在上述定子的外部面隔着规定缝隙配置，交替配置有N极及S极；

第二背轭，配置于上述第二磁铁的背面；以及

外转子支撑体，用于支撑上述第二磁铁及第二背轭，

上述外转子支撑体包括：

外侧平坦部，在杯形状的底面中与上述定子的内定子线圈及外定子线圈相向；

内侧平坦部，与内轴相结合；以及

倾斜连接部，用于连接上述外侧平坦部和内侧平坦部，

在上述外侧平坦部的与上述内定子线圈及外定子线圈相向的部分具有第一贯通孔及第二贯通孔，上述第一贯通孔及第二贯通孔用于分别向外部排出从内定子线圈及外定子线圈产生的热量。

12.根据权利要求11所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，上述外转子支撑体包括：

多个辐射方向加强筋，在外转子支撑体的外周面及内周面分别按规定的角度向辐射方向突出；以及

第一圆周方向加强筋至第三圆周方向加强筋，在外转子支撑体的内周面沿着圆周方向隔开间隔形成。

13.根据权利要求1所述的洗衣机驱动装置，其特征在于，

上述控制单元使上述波轮向第一方向旋转驱动第一时间，

在上述第一时间结束之前，使洗涤槽向与上述第一方向相反的方向旋转驱动第二时间，

若经过上述第一时间，则使波轮停止，

在经过上述第一时间之后，若经过上述第二时间，则使上述洗涤槽停止。

14.一种洗衣机，其特征在于，包括：

外槽，用于收容洗涤水；

洗涤槽，以能够旋转的方式配置于上述外槽的内部，用于执行洗涤和脱水；

波轮，以能够旋转的方式配置于上述洗涤槽的内部，用于形成洗涤水流；以及

权利要求1至13中任一项所述的洗衣机驱动装置，用于同时或选择性地驱动上述洗涤槽和波轮。

15.一种洗衣机驱动方法，其特征在于，包括：

第一步骤，使波轮向第一方向旋转驱动第一时间；

第二步骤，在上述第一时间结束之前，使洗涤槽向与上述第一方向相反的方向旋转驱动第二时间；

第三步骤，若经过上述第一时间，则使波轮停止；

第四步骤，在经过上述第一时间之后，若经过上述第二时间，则使上述洗涤槽停止；以及

第五步骤，在经过上述第二时间之后，经过波轮的停止时间的情况下，以将波轮和洗涤槽的旋转方向分别设定成反方向的方式依次执行上述第一步骤至第四步骤。